РНК и память. Нейромедиаторы и память. Роль нейроглии.

Сложились гипотезы о роли глиальных элементов, молекул РНК и ДНК в процессах памяти.

О глиально - нейронной гипотезе высказывался американский нейрофизиолог Галамабос.

Он считает, что основой работающей единицей памяти являются глиальные клетки и нейроны. Глиальных клеток насчитывается приблизительно в десять раз больше, чем нейронов, и они занимают 60-90% объема мозга, образуя массу (нейроглия), пронизанную нейронами и волокнами.

Галамбос считает, что глия, наряду с тем, что она питает нейроны, “программирует” их деятельность, сообщает, что им “ полагается делать, в каком порядке и последовательности выполнять операции”.

Он ссылается на данные исследователей, которые выделили из глии вещество, тормозящее поведенческие акты кошки, электрическую активность её мозга и вызывающие особые биотоки мозга.

Эти факты свидетельствуют в пользу важной роли глии в деятельности мозга, однако, не могут быть доказательством ведущей роли глии в обучении и памяти.

Для решения вопроса о функции нейроглии в работе мозга нужны дальнейшие эксперименты, хотя уже сейчас нет никаких оснований, думать о ней, как о структуре, в которой перерабатывается и хранится информация.

Некоторые учёные полагают, что глия связана с работой долговременной памяти.

В последнее время всё больше обращают внимание на химизм мозга в связи его различными функциональными состояниями.

Такой путь исследования и его перспективность в своё время предвидел И.П. Павлов, указывая, что” настоящую теорию всех нервных явлений даст нам только изучение физико-химического процесса, происходящего в нервной ткани и фазы которого дадут нам полное объяснение всех внешних проявлений нервной деятельности, их последовательности и связи”.

С развитием биохимических методов исследования стало возможным изучение не только обменных процессов в мозговой ткани, но и в её элементах- нейронах.

В 1943 г., шведский гистохимик Хиден показал, что во время возбуждения нервной системы в её клетках возрастают накопление и расход РНК, и усиливается синтез белка. Хиден высказал предположение, что обмен нуклеиновых кислот является основой мышления. Затем в зарубежной печати появился ряд экспериментальных работ, подтверждающих эту гипотезу.

В связи с тем, что схема синтеза белка может быть представлена в виде цепи ДНК- РНК- белок, возникла идея затормозить или нарушить одно какое-либо из звеньев этой цепи, чтобы посмотреть, как это отражается на процессе обучения и памяти. В исследованиях роли РНК в образовании и сохранении условных рефлексов получены не всегда одинаковые результаты. В одних из них при введении рибонуклеаза наблюдалось отсутствия торможения прочных условных рефлексов и невозможность образования новых условных рефлексов, в других - этот фермент вызывал угнетение прочных временных связей и более сильное тормозное влияние оказывал на вновь вырабатываемые реакции. При этом в некоторых работах указывается, что угнетение прочных условных рефлексов было преходящим. При введении антибиотиков актимицина Д, а также пиромицина наблюдалось то же самое: прочные рефлексы менее страдают, чем только что выработанные. Это говорит о том, что нарушение синтеза РНК и белка в первую очередь отражается на кратковременной памяти.

Каждое запоминаемое событие кодируется в ЦНС специфическими последовательностями нуклеотидов в РНК. Хиден провёл ряд работ при помощи изобретённого им микрометода, позволяющего исследовать количество и соотношение нуклеотидов в клетке. Оказалось, что при выработке условного рефлекса у крыс ( балансировка на проволоке, по которой они пробирались к площадке с пищей) увеличивалось отношение нуклеотидов аденина и урацила в РНК некоторых нейронов. В другом исследовании было установлено, что переучивание крыс пользоваться при добывании пищи правой лапой вместо левой и наоборот оказывало влияние на содержание нуклеотидов в нейронах 5-6-го слоя двигательной коры. На основании результатов этих опытов Хиден пришёл к выводу, что под влиянием нервных импульсов происходит перестройка в последовательности нуклеотидов РНК. Это, естественно, сказывается на синтезе белка, в молекулу которого вносится какой-то отпечаток происшедших изменений в молекуле РНК. Молекула белка становится ”чувствительной” к нервным импульсам определённого качества. Она “узнаёт” в дальнейшем эти импульсы и реагирует на них освобождением медиаторных веществ, которые и переносят нервные импульсы с нейрона на нейрон через синаптические связи. В том случае, когда меняется информация, закодированная в нервных импульсах, такого “узнавания” не происходит и передача импульса не осуществляется.